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變壓吸附的基本原理是依靠固體吸附劑對各組分的吸附能力不同而進行分離的。因固體吸附劑是多孔性的,當氣體與之接觸時,在其表面或內部將發(fā)生容納氣體的現象,稱為固體對氣體的吸附；已被固體吸附的原子或分子返回到氣體中去,稱為解吸或脫附。采用吸附劑隨著壓力的變化吸附量發(fā)生變化對氣體進行吸附或脫附的方法稱為變壓吸附法。PSA制氧裝置因耗能小,操作簡單,在熱電廠臭氧氧化脫硝制氧機等領域都得到了廣泛應用。
寶聯氣體加壓吸附真空解吸(簡稱VPSA)制氧設備,即穿透大氣壓(0.3barg) 的條件下,利用VPSA專用分子篩選擇性吸附空氣中的氮氣,二氧化碳和水等雜質,在抽真空的條件下對分子篩進行解吸,從而循環(huán)制得純度較高的氧氣(~93%)。再根據用戶用氧需求,用氧壓機將氧氣壓縮到指定壓力供熱電廠臭氧氧化脫硝制氧機。
氧氣純度：90-95%
氧氣產量：10-10000Nm3/h
氧氣壓力：~2barg(可根據用戶要求進行調整)
就一般PSA流程,原料空氣經鼓風機由塔底進入吸附塔A,空氣中的氮氣,水分,二氧化碳,碳氫化合物被吸附,塔頂為產品氧氣。當吸附塔A的吸附劑達到一定的飽和度后,自動切換空氣進入塔B,同時降低塔A的吸附壓力使其再生。二塔周期切換,連續(xù)獲得氧氣。
本裝置采用兩塔制VPSA法,利用分子篩從空氣中吸附氮氣,分離提取氧氣,制得93％的富氧。空氣經過過濾器進入鼓風機,在鼓風機的輸送下從吸附塔下部進入。吸附塔下部填充活性氧化鋁,其作用是去除空氣中的水分子和二氧化碳分子,以免使沸石分子篩“中毒”。吸附塔的上部是沸石分子篩,當空氣流經填滿分子篩的固定床時,空氣中的氮氣分子在吸附作用力下擴散到分子篩固體中去,氧氣分子和氬氣原子則通過床層到緩沖罐中。緩沖罐與氧壓機相連,將產品氣壓縮到用戶所需的壓力,送到儲氣罐中,供用戶使用。經過一段時間的吸附,分子篩顆粒中充滿氮氣分子,達到吸附飽和階段,此時關閉空氣進口閥,利用塔內的富氧空氣對剛抽真空的另一塔進行沖洗,等壓力降到某一值時關閉均壓閥,同時打開真空泵進口閥對塔體抽真空,到一定真空度后再利用另一塔內的富氧氣及緩沖罐中部份產品氣對沸石分子篩沖洗,從而使吸附劑徹底解吸。吸附劑解吸過程完成后,用產品氣對塔進行充壓,充壓至某一低真空度值后關閉緩沖閥,打開鼓風機出口閥對吸附塔進行充壓,為下一次吸附做準備。
玻璃熔窯變壓吸附制氧（VPSAO）全氧燃燒是玻璃制造技術發(fā)展史上繼采用浮法工藝之后的“第二次革命”。傳統的空氣助燃，只有21%的氧氣參與，78%的氮氣不參與燃燒，并攜帶大量的熱量和廢氣進入大氣。新的變壓吸附制氧（VPSAO）全氧燃燒工藝對玻璃熔窯龐大的蓄熱室進行改造，取消傳統的換火系統，消除熔化作業(yè)波動及料塵等對玻璃液的污染，使得窯壓、溫度、液面進一步穩(wěn)定，同時進行全氧助燃，使熔化過程完全。因此，該技術具有低投資、高產能；低能耗、高質量；低煙塵排放等顯著優(yōu)點，符合世界玻璃技術發(fā)展新趨勢。現在國內分子篩新型鋰分子篩的發(fā)展和變壓吸附工藝的改進是的變壓吸附制氧（VPSAO）的單位能耗優(yōu)勢更加的突出。
大型浮法玻璃熔窯中采用變壓吸附制氧全氧燃燒技術替代傳統空氣助燃技術的龍頭企業(yè)，該技術在大大降低能耗和排放的基礎上，將產能提升20%，并實現了產品品質的飛躍，為我國傳統浮法生產線進行升級改造提供了優(yōu)秀、可靠、全新的解決方案，具有極大的推廣和應用價值。如果該技術在全國現有80%以上的浮法玻璃生產線上得以應用，每年將節(jié)約標準煤340萬噸，使玻璃行業(yè)徹底甩掉“高污染、高能耗”的帽子，產生顯著的經濟效益和社會效益。